一种便携式鱼苗自动计数装置

1.本发明涉及水产养殖装备技术，具体涉及一种便携式鱼苗自动计数装置。


背景技术：

2.准确估计鱼苗数量涉及鱼类养殖中的投喂管理、养殖密度控制、存活率评估、鱼苗销购等各方面，是科学、规范管理的基础保障。我国存在上万家小型养殖场，其养殖规模小，分布广泛，而且养殖池塘分散。在大部分苗场中，单次鱼苗计数数量小，但其主流方法依然是抽样称重。在人工抽样计数过程中容易对鱼苗造成损伤，而且当抽样数量小时，采用称重估计的数量误差大；当抽样数量大或全部计数时，则存在抽样计数过程耗时、费力等问题。随着鱼类养殖领域从业人员不断降低，对鱼苗计数的机械化、自动化水平需求不断提升。国内外也已经出现的一些对自动化鱼苗计数装置和方法的研究，但大多数计数装置体积较大，需要结合其他机械化设备进行操作，不方便转移，并不适应小批量计数(小于20万尾/小时)需求和养殖场地分散等现状。
3.中国发明申请公布号cn113408687a公开了一种高通量鱼苗在线计数装置，通过拼接的方式构建了一套连续计数的高通量鱼苗计数方案，可以实现连续计数，提高了计数效率，但不方便拆卸和组装，而且需要额外连接计数单元和显示单元，加上固定支架导致计数装置体积较大，不适合较远距离的转移。
4.中国发明申请公布号cn109509175a公开了一种基于机器视觉和深度学习的鱼苗便携式计数器及计数方法，可通过控制箱底部的底部摄像头采集计数盘内的鱼苗，并通过深度学习算法对鱼苗进行分割计数，但该计数方式只能对计数盘内的鱼苗进行计数，不能连续计数、效率低。
5.因此，研制一种无损、快速、小型化的便携式鱼苗计数系统具有重大意义。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题是提供一种便携式鱼苗自动计数装置，针对鱼类养殖场小批量计数和养殖场地分散等现状，在保证计数快速性和准确性的前提下，将计数装置简单化、小型化、便携化，方便计数装置的转移和运输。
7.为解决技术问题，本发明的解决方案是：
8.一种便携式鱼苗自动计数装置，包括入鱼口、计数箱体、出鱼口、透光白板、补光盒、支撑杆、支撑框、折叠支架；
9.所述的计数箱体为装置的主体部分，计数箱体一端连接入鱼口，另一端连接出鱼口，三者构成一条过鱼通道，计数箱体顶部还设置有图像采集模块、把手和控制器；所述入鱼口在不计数时可以推入计数箱内部，计数箱体底面具有镂空，所述补光盒置于计数箱体底部，并在计数箱体镂空与补光盒之间设置有透光白板；所述支撑框设于补光盒下方，支撑框与补光盒一端铰接，另一端设置支撑杆构成三角支撑结构，该三角支撑结构中补光盒与支撑框的夹角可调，从而可调节所述装置的计数速度，所述支撑框底部设置有折叠支架，在
不计数时折叠支架可以折叠。
10.进一步的，所述计数箱体顶部还开有观察孔，打开用于查看计数箱体内部情况，观察孔通过活动挡板封闭。
11.进一步的，所述补光盒内部嵌有补光灯；计数箱体、透光白板、补光盒三者紧密贴合，形成夹层结构。
12.进一步的，所述三角支撑结构中，在不需计数时，将支撑杆放倒并隐藏在支撑框和补光盒之间，补光盒嵌入支撑框内；在需计数时，通过调整支撑杆的角度或连接位置或长度实现调节补光盒与支撑框的夹角，从而调节计数装置的计数速度。
13.进一步的，所述支撑框上开有阵列凹槽，支撑杆一端与补光盒铰接，另一端用于卡入任一阵列凹槽内实现定位；或所述支撑框上开有阵列孔，支撑杆上设有限位凸起，支撑杆一端与补光盒铰接，另一端插入任一阵列孔内通过限位凸起实现定位。
14.进一步的，所述支撑杆沿长度方向开有一排阵列孔，支撑杆一端通过铰链连接补光盒，另一端穿过一套筒并可在套筒内部滑动；所述套筒通过铰链连接支撑框，套筒内设置插销用于插入任一阵列孔以锁紧支撑杆实现定位。
15.进一步的，所述支撑杆两端分别与补光盒、支撑框铰接，支撑杆为可伸缩支撑结构。
16.进一步的，所述支撑框靠近出鱼口一端的底面设置有两个垂直板，垂直板上设置有凹槽，用于折叠支架定位；支撑框靠近入鱼口一端的两个侧面上设置有挡板，用于限制折叠支架的旋转角度。
17.进一步的，所述入鱼口顶部敞开，在远离计数箱体的一端设置有供水管；所述供水管上开有阵列孔，并在供水管上方设置有梳齿水流挡板，用于均匀分散水流；入鱼口靠近计数箱体的一端设置一排具有间隔的圆柱凸起，用于分散鱼苗；在完成计数后，将入鱼口推入计数箱体内部，缩小计数装置的体积。
18.进一步的，所述折叠支架为两个矩形框构成的“x”型支架，相交处通过旋转铰链连接，并在旋转铰链处设有锁紧螺栓用于锁紧旋转铰链，通过调节锁紧螺栓，两矩形框之间可转动，不计数时折叠成平面状态。
19.进一步的，本发明中，所述的折叠支架可与支撑框分离，并采用固定支架对计数装置进行支撑。
20.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果及优点：
21.(1)本发明的装置入鱼口采用类似抽屉式结构，支架采用可折叠的形式，在不改变通量的情况下，可以极大地减小计数装置的体积，方便计数装置的转移运输；
22.(2)本发明的装置支撑结构调节计数箱体的倾斜角度，改变计数通量，以适应不同的计数需求；
23.(3)本发明的装置采用间隔的阵列半圆柱凸起对鱼苗进行分离，不同于采用尺寸限制的方式，可以减少鱼苗剐蹭损伤，同时可以通过阻挡将粘连重叠的鱼苗分离，保证计数的准确性，而且结构简单，便于实施；
24.(4)与现有计数装置相比，本发明的装置优化计数的整体布局和结构，便于加工和组装。
附图说明
25.图1是本发明便携式鱼苗计数装置的计数状态示意图
26.图2是便携式计数装置的折叠状态示意图
27.图3是便携式计数装置的爆炸图
28.图4是便携式计数装置的计数箱体
29.图5是便携式计数装置的入鱼口爆炸图
30.图6是便携式计数装置的支撑结构示意图
31.图7是便携式计数装置的可能存在的改进支撑结构示意图
32.图8是便携式计数装置的可能存在的改进支撑结构示意图
33.图9是便携式计数装置使用固定支架的示意图
34.附图标记说明：
35.1-入鱼口；2-控制器；3-计数箱体；4-出鱼口；5-补光盒；6-支撑杆；7-支撑框；8-折叠支架；9-图像采集模块；10-合页；11-活动挡板；12-锁扣；13-把手；14-锁紧螺栓；15-锁紧螺栓；16-透光白板；17-补光灯；18-梳齿水流挡板；19-供水管；20-半圆柱凸起，21-固定支架，22-套筒。
具体实施方式
36.下面根据附图和优选实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明白，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件：
37.如图1所示便携式鱼苗计数装置，包括入鱼口1、计数箱体3、出鱼口4、透光白板16、补光盒5、支撑杆6、支撑框7、折叠支架8；
38.所述的计数箱体3为装置的主体部分，计数箱体3一端连接入鱼口1，另一端连接出鱼口4，三者构成一条过鱼通道，计数箱体3顶部还设置有图像采集模块9、把手13和控制器2，计数箱体3内部具有鱼苗通过的空间，且底部有一矩形镂空；所述入鱼口1在不计数时可以推入计数箱3内部；所述补光盒5置于计数箱体3底部，并在计数箱体3与补光盒5之间设置有透光白板16；所述支撑杆6、支撑框7与补光盒5可构成三角支撑结构；所述支撑框7底部设置有折叠支架8。在不计数时，三角支撑结构和折叠支架8均可以折叠。如图2所示，为计数装置的折叠状态。为了方便计数装置的运输，把手13的设置方便分工搬运，计数装置总质量小于25kg为佳；计数装置在折叠状态应当可以放进常规紧凑型小轿车的后备箱，即在折叠状态的计数装置长度小于1000mm，高度小于500mm，宽度小于900mm。
39.所述的控制器2可以是小型嵌入式系统或计算机，也可以是平板或智能手机，用于控制计数装置的计数开始、暂停、结束等状态，设置计数装置计数算法的参数以及显示和存储计数结果。
40.如图4所示，所述计数箱体3顶部还开有矩形孔，通过合页10将活动挡板11固定在计数箱体3上，并通过锁扣12扣紧；将锁扣12打开，翻开活动挡板11，可观察计数箱体3内部情况；计数箱体3靠近入鱼口1和出鱼口4的两面均留有一定空间能够使鱼苗通过，同时能防止外部水珠溅到图像采集模块9的镜头上；计数箱体3侧面的底部向外延伸一定宽度的平
板，用于和透明白板16和补光灯盒5连接。
41.所述补光盒5为长方体壳体结构，其顶部敞开，内部嵌有补光灯17，顶部四周设置有法兰；计数箱体3、透光白板16、补光盒5三者紧密贴合，形成夹层结构，其中计数箱体3和透光白板16使用密封胶固定，补光盒5和计数箱体3采用螺栓紧固；补光盒5两侧面上开有阵列孔，用于固定支撑杆6。
42.所述支撑框7为一环形矩形框，在其中两个面上开有阵列凹槽，用于支撑杆6定位，支撑框7底面靠近出鱼口2一端设置有两个垂直板，垂直板上设置有凹槽，支撑框靠近入鱼口1一端的内部的两个侧面分别设置有挡板，用于限制折叠支架8的旋转角度。
43.所述支撑杆6一端通过铰链连接补光盒5的整列孔上，另一端可嵌在支撑框7的阵列凹槽内，由压紧螺栓14固定；支撑杆6可以绕着固定铰链转动，在不计数时可将支撑杆6放倒并隐藏在支撑框7和补光盒5之间；可通过调节支撑杆6连接的阵列孔位置或嵌入的凹槽的位置调整计数箱体3的倾斜角度，进而调节计数装置的计数速度和通量；计数箱体3的倾斜角度越大，鱼苗通过计数箱体3内部的运动速度越快，时间越短，即单位时间内通过计数箱体3内部的鱼苗越多，通量越大，反之通量越小。
44.如图7所示，作为一种改进，本发明所述的支撑杆6可放置在计数装置中部，支撑框7上用于限制支撑杆6位置的阵列凹槽设置在支撑框7内部。
45.如图8所示，作为一种改进，本发明所述的支撑杆6可放置在计数装置中部，一端通过铰链连接补光盒5，另一端穿过一套筒22；支撑杆6的长度方向开有一排阵列孔，并可在套筒22内部滑动；所述套筒22通过铰链连接支撑框7；套筒22上开有一螺纹孔，可通过在螺纹孔上安装用于限位的螺栓，配合支撑杆6上的阵列孔调节和固定计数箱体3的倾斜角度。
46.如图5所示，所述入鱼口1顶部敞开，在远离计数箱体3的一端设置有供水管19，供水管19与外部水泵连接；所述供水管19上开有阵列孔，并在供水管19上方设置有梳齿水流挡板，用于均匀分散水流18；入鱼口1靠近计数箱体3一端设置一排具有间隔的半圆柱凸起20，用于分散鱼苗；不同于采用尺寸限制的方式，通过半圆柱限制属于半开放式限制，当鱼苗堆积时，可有一部分从半圆柱凸起20上方通过，一部分从半圆柱凸起20间隔中通过，可以减少鱼苗堆积、挤压造成的剐蹭损伤，同时可以通过阻挡将粘连重叠的鱼苗分离，保证计数的准确性；半圆柱凸起20之间的间隔应当大于鱼苗长度的1/2，小于鱼苗长度，可通过调整半圆柱凸起20之间的间隔适应不同规格的鱼苗；入鱼口1侧面顶部开有四个圆柱孔用于同插销定位和将入鱼口1固定在计数箱体3上，在完成计数后可将插销拔出，并将入鱼口1推入计数箱体3内部，并插上插销固定，进而缩小计数装置的体积。
47.如图6所示，所述折叠支架8由两个矩形框构成的“x”型支架，其中一个矩形框架一端通过铰链与支撑框7连接，另一矩形框通过横杆嵌在支撑框7底部垂直板上的凹槽内；在两个矩形框架通过旋转铰链连接，并在旋转铰链处带有锁紧螺栓15，可用于锁紧旋转铰链，防止在计数过程中折叠支架晃动；当完成计数时，折叠支架8可折叠成平面状态，并通过锁紧螺栓15固定在支撑框上，使得在运输过程中折叠直接不会展开。作为一种改进，折叠支架8可与支撑框7分离，并使用固定支架21支撑，如图7所示。
48.计数装置的操作流程如下：
49.1)鱼苗计数装置初始状态为折叠状态，如图2所示；
50.2)松开折叠支架8旋转铰链处的锁紧螺栓15，将折叠支架8支起后，再将旋转铰链
出紧固螺栓15拧紧，固定折叠支架8；
51.3)松开支撑杆上的压紧螺栓14，将支撑杆6支起，并将计数箱体3调整至合适的倾斜角度后，拧紧压紧螺栓14将支撑杆6固定；
52.4)松开固定入鱼口1的插销，并抽出入鱼口1，然后再用插销固定；
53.5)通过外部水泵给供水管19供水，并给控制器2和图像采集模块9供电；
54.6)待计数装置稳定后，通过控制器2开启计数，并往入鱼口1倒入鱼苗；
55.鱼苗随着水流经过计数箱体3，由出鱼口4流出；同时，图像采集模块9连续采集图像并传输给控制器2，控制器2通过对图像进行处理后完成对流经计数箱体3鱼苗的计数，并显示计数图像和鱼苗数量等信息；
56.7)待完成计数后，通过控制器2控制停止计数，并关闭电源和水源；
57.8)将入鱼口1推入计数箱体3内并固定；
58.9)将支撑杆6和折叠支架8收起，并分别通过对应的压紧螺栓14和紧固螺栓15固定，完成计数装置的折叠。
59.当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。